In this study, the removal of MB from saline solutions was evaluated by two methods by adsorption and electrodialysis; the adsorption of the mixture dye/salt on dried orange peel waste (OPW) was studied in batch method. In this study the biosorption of cationic dye by OPW was investigated as a function of initial solution pH, and initial salt (sodium chloride) concentration. The maximal dye uptake at $pH{\geq}3.6$ in the absence and in the presence of salt and the dye uptake diminished considerably in the presence of increasing concentrations of salt up to 8 g/L. The Redlich Peterson and Langmuir were the most suitable adsorption models for describing the biosorption equilibrium data of the dye both individually and in salt containing medium. As well, this work deals with the electrodialysis application to remove the dye. Synthetic solutions were used for the investigation of the main operational factors affecting the treatment performance; such as applied voltage, pH, initial dye concentration and ionic strength. The experimental results for adsorption and electrodialysis confirmed the importance of electrostatic interactions on the dye. The electrodialysis process with standard ion exchange membranes enabled efficient desalination of cationic dye solutions; there are two main factors in fouling: electrostatic interaction between cations of dyes and the fixed charged groups of the CEM, and affinity interactions.
Alkali-surfactant polymer flooding has become an important technique to improve oil recovery following the development of oil fields while the function of emulsification in enhanced oil recovery is rarely considered in the existing mathematical model for numerical simulation. In this paper, the mechanism of improving the recovery of the emulsification was analyzed in ASP flooding, and a relatively perfect mathematical model with deep filtration-theory was established, in which oil-water volume equation, saturation equation, viscosity equation, and permeability reduction equation are included. The new model is used to simulate the actual block of an oil field; the simulated results of the new model and an old model without considering the emulsification are compared with the actual well history. It is found that new model which is easy to be realized in numerical simulation has a high precision fitting, and the effect of adding oil and decreasing water is obvious. The sensitivity of emulsification was analyzed, and the results show that the water reducing funnel becomes wider and the rate of water cut decreases rapidly with the increase of emulsifying capacity, and then the rate of recovery slows down. The effect of increasing oil and decreasing water is better, and the degree of recovery increases. The emulsification of the ASP flooding is maintained at a moderate level, which corresponds to ${\Phi}=0.2$ in the new model, and the emulsification is applied to realize the general mathematical quantitative description, so as to better guide the oilfield development.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.314-324
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2020
Due to the nonlinearity and environmental uncertainties, the design of the ship's steering controller is a long-term challenge. The purpose of this study is to design an intelligent autopilot based on Extended Kalman Filter (EKF) trained Radial Basis Function Neural Network (RBFNN) control algorithm. The newly developed free running model scaled surface vessel was employed to execute the motion control experiments. After describing the design of the EKF trained RBFNN autopilot, the performances of the proposed control system were investigated by conducting experiments using the physical model on lake and simulations using the corresponding mathematical model. The results demonstrate that the developed control system is feasible to be used for the ship's motion control in the presences of environmental disturbances. Moreover, in comparison with the Back-Propagation (BP) neural networks and Proportional-Derivative (PD) based control methods, the EKF RBFNN based control method shows better performance regarding course keeping and trajectory tracking.
Utilizing a new version of the sunspot number and group sunspot number dataset available since 2015, we have statistically studied the relationship between solar activity parameters describing solar cycles and the slope of the linear relationship between the monthly sunspot numbers and the monthly number of active days in percentage (AD). As an effort of evaluating possibilities in use of the number of active days to predict solar activity, it is worthwhile to revisit and extend the analysis performed earlier. In calculating the Pearson's linear correlation coefficient r, the Spearman's rank-order correlation coefficient rs, and the Kendall's τ coefficient with the rejection probability, we have calculated the slope for a given solar cycle in three different ways, namely, by counting the spotless day that occurred during the ascending phase and the descending phase of the solar cycle separately, and during the period corresponding to solar minimum ± 2 years as well. We have found that the maximum solar sunspot number of a given solar cycle and the duration of the ascending phase are hardly correlated with the slope of a linear function of the monthly sunspot numbers and AD. On the other hand, the duration of a solar cycle is found to be marginally correlated with the slope with the rejection probabilities less than a couple of percent. We have also attempted to compare the relation of the monthly sunspot numbers with AD for the even and odd solar cycles. It is inconclusive, however, that the slopes of the linear relationship between the monthly group numbers and AD are subject to the even and odd solar cycles.
Ibrahimbegovic, Adnan;Mejia-Nava, Rosa Adela;Hajdo, Emina;Limnios, Nikolaos
Coupled systems mechanics
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제11권2호
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pp.167-198
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2022
In this paper we deal with classical instability problems of heterogeneous Euler beam under conservative loading. It is chosen as the model problem to systematically present several possible solution methods from simplest deterministic to more complex stochastic approach, both of which that can handle more complex engineering problems. We first present classical analytic solution along with rigorous definition of the classical Euler buckling problem starting from homogeneous beam with either simplified linearized theory or the most general geometrically exact beam theory. We then present the numerical solution to this problem by using reduced model constructed by discrete approximation based upon the weak form of the instability problem featuring von Karman (virtual) strain combined with the finite element method. We explain how such numerical approach can easily be adapted to solving instability problems much more complex than classical Euler's beam and in particular for heterogeneous beam, where analytic solution is not readily available. We finally present the stochastic approach making use of the Duffing oscillator, as the corresponding reduced model for heterogeneous Euler's beam within the dynamics framework. We show that such an approach allows computing probability density function quantifying all possible solutions to this instability problem. We conclude that increased computational cost of the stochastic framework is more than compensated by its ability to take into account beam material heterogeneities described in terms of fast oscillating stochastic process, which is typical of time evolution of internal variables describing plasticity and damage.
플랩을 갖는 복합재 평판날개에 대해서 유격 비선형성과 구동장치의 동적 강성을 고려하여 비선형 공탄성 해석을 수행하였다. DHM 방법을 사용하여 아음속 비정상 공기력을 계산하였으며 유격은 기술함수를 적용하여 이선형 스프링으로 가정하였다. 동적 강성을 기어시스템의 지배방정식으로부터 계산하고, 적층각과 재질에 따른 공탄성 특성을 살펴보았다. 선형 및 비선형 공탄성 해석 결과들은 플러터 특성이 유격과 동강성에 따라 크게 달라지는 것을 보여주었다. 다양한 형태의 제한주기거동이 선형플러터 속도 이전과 이후에서 관찰되었다.
강우가 사면안정에 미치는 영향을 고려하기 위해 강우의 침투해석을 수행한 후 그 결과를 사면안정해석에 적용하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있다. 강우에 의한 산사태를 예측하기 위해서는 강우의 침투거동을 정확하게 예측하는 것이 필수적이며 이를 위해서는 지반의 불포화 수리특성을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 지반의 불포화 수리특성 중 지반의 보유 수분특성을 나타내는 함수특성곡선에 대해서는 그 중요성이 비교적 널리 알려져 있으며 이를 파악하기 위한 시험방법의 적용도 점차 증가하고 있다. 그러나 지반의 불포화 투수특성을 실험적으로 파악하는 것은 시간과 비용이 많이 소요되므로 지반의 함수특성곡선으로부터 추정하는 방법이 널리 활용되고 있다. 지반의 함수특성이 강우의 침투에 큰 영향을 미치는 것은 널리 알려져 있지만, 함수특성곡선으로부터 추정된 불포화 투수특성이 강우의 침투에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적인 형편이다. 본 연구에서는 우리나라에 분포하는 화강풍화토에 대한 함수특성곡선 자료를 바탕으로 투수계수함수를 추정하는 모델이 사면을 통한 강우의 침투 및 사면안정 해석에 어떻게 영향을 미치는지 설명하기 위하여 일차원 침투해석 및 무한사면 해석을 수행하였다. 해석 결과의 분석을 통하여 각 추정모델의 적용성에 대하여 논하였다.
Heaps(1972)가 사용한 천해균질류에 대한 선형 기본방정식을 수심평균류속과 해수면변리를 계산하는 External mode와 수심변이 유속을 계산하는 Internal mode로 분리시킨 다음, Internal mode식에 Galerkin Method를 적용하였다. Internal mode유속을 수평좌표, 시간에 따라 변하는 계수와 대직좌표에 따라 변하는 Basis function들의 곱의 형태로 선형전개하며, 난류확산계수를 포함하는 2차미분항으로부터 해수면에 Homogeneous boundary condition과 해저면에 Sheared boundary condition이 가해지는 Sturm-Liouville system을 구성, Eigenfunctions 해를 구하여 Basis function으로 사용하였다. 모델의 성능을 검토하기 위하여 수립된 모델을 정상균일풍이 가해지는 1차원 수노에 적용하여 Cooper and Pearce(1977)가 제시한 해저면 비활동조건하의 무한 및 유한수노 연직류원분포에 대한 해석각와 비교하였으며, North Sea 규모의 등수심 장방형 Basin(Heaps' Basin)에 적용하여 정상균일풍에 대한 Heaps(1972)의 계산결과와 비교하였다.
본 논문은 시맨틱 웹 서비스 환경에서 유아교육을 위한 각각의 서비스를 표현하는 메타 정보를 기술한 서비스 템플릿 객체 모델을 기반으로 그래픽한 서비스 템플릿 저작도구 시스템을 구현하였다. 제안한 시스템은 자동으로 웹 서비스를 선택하고 구성하여 적절한 서비스 플랜을 생성하여 로봇 서비스를 제공한다. 또한 STDL을 기반으로 URC용 서비스 템플릿 생성, 추가, 삭제, 수정 등의 기능뿐만 아니라 서비스 템플릿 리소스들에 대한 그래픽한 처리 기능을 제공한다. 서비스 템플릿 과정에서 사용자 편의적인 환경 제공을 위해 플로우 뷰 스타일, 그리드 뷰 스타일, 텍스트 뷰 스타일 등의 편집 환경을 구현했다. 또한 실제 로봇 구동에 필요한 로봇API를 참조하고 이를 기반으로 추상 서비스 블록을 구체화하여 서비스 템플릿을 쉽게 작성할 수 있는 기능을 제공하게 된다. 따라서 서비스의 시맨틱 정보를 기반으로 서비스 에이전트의 지능적이고 자율적인 서비스를 제공할 수 있다.
서비스수준(Level of Service)은 사용자측면에서 도로의 서비스를 평가하는 정성적 평가지표로 운전자의 적정 이동성을 결정하는 지표가 된다. 그러나 현재 서비스수준 기준은 경험적이며 정성적인 식이어서, 합리적인 도로설계와 운영을 위해서는 사용자에게 영향을 미치는 인자들을 보다 종합적이고 정량적으로 평가하는 것이 바람직하다. 따라서 본 연구에서는 사용자 비용(User Cost)의 직접효과측면에서, 현재 고속도로 기본구간의 서비스 수준의 효과척도(MOE)로 제시되고 있는 교통량대 용량비(v/c비)의 변화에 따른 사용자비용함수를 개발하였다. 분석대상지로 지방부 고속도로인 신갈-안산간 고속도로와 중부고속도로 기본구간(2km) 4곳을 대상으로 하였다. 해당지역의 사고자료, 교통량자료, 기하구조자료를 수집, 정리하고 교통량대 용량비와 관련비용과의 직접적인 함수관계를 도출함으로써, 사용자 비용을 최소화하는 교통량대 용량비 지점을 산정하였다. 대상구간의 사고비용함수, 운행비용함수, 통행시간비용함수를 분석한 결과, 사용자는 교통량대 용량비가 0.54인 지점에서 가장 적은 비용을 부담하게 되는 것으로 분석되었다. 이는 현행 KHCM이 제시하고 있는 지방부 고속도로 기본 구간의 교통량대 용량비인 0.70(서비스 수준C)과는 차이가 있는 것으로 나타나, 현재 기준에 따른 도로공급은 사용자비용을 증가시키고 있는 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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